Cтраница 3
Установка для перегонки и определения температуры кипения жидкостей. - перегонная колба. 2 - термометр. 3 - холодильник. 4 - форштосс. s - муфта холодильника. в - а ллонж. 7 -приемник. [31] |
Для очистки твердых веществ очень часто пользуются перекристаллизацией. Для этого вещества растворяют при нагревании в возможно меньшем количестве соответствующего растворителя, быстро фильтруют и затем охлаждают раствор. Так как при понижении температуры растворимость большинства веществ уменьшается, то растворенное вещество выделяется в виде кристаллов; примеси обычно остаются в растворе, называемом маточным раствором. [32]
Для очистки твердых веществ очень часто пользуются перекристаллизацией. Для этого вещество растворяют при нагревании в возможно меньшем количестве подходящего растворителя, быстро фильтруют и охлаждают раствор. Так как при понижении температуры растворимость большинства веществ уменьшается, растворенное вещество при этом выделяется в виде кристаллов. Примеси, которых обычно бывает меньше, чем требуемого вещества, остаются в растворе, носящем название маточного раствора. [33]
Растворы, в которых при данных условиях не может происходить дальнейшее растворение вещества, называются насыщенными. Концентрация, соответствующая насыщенному раствору, называется коэффициентом растворимости данного вещества. Растворимость выражают в граммах на 100 мл воды. Растворимость большинства веществ увеличивается с повышением температуры. [34]
Повышение температуры в большинстве случаев является эффективным средством ускорения растворения. К скорость растворения увеличивается в 1 5 - 2 раза. Повышение температуры способствует снижению вязкости раствора и, следовательно, уменьшению толщины диффузионного слоя и его сопротивления массо-передаче - значение К возрастает. Помимо этого при повышении температуры возрастает растворимость хй большинства веществ и, следовательно, увеличивается движущая сила растворения х0 - х, а поэтому и скорость растворения. Для веществ, растворимость которых с повышением температуры уменьшается, нагревание может не только не ускорить, но даже замедлить или совсем приостановить этот процесс. [35]
Растворы, в которых при данных условиях не может происходить дальнейшее растворение вещества, называются насыщенными. Концентрация, соответствующая насыщенному раствору, называется растворимостью данного вещества. Растворимость выражают в тех же единицах, что и концентрацию. Например, растворимость хлорида калия при 20 С составляет 34 0 г / 100 мл HjO. Растворимость большинства веществ увеличивается с повышением температуры. [36]
Какие явления наблюдаются при растворении твердого вещества в воде. Как изменяется концентрация раствора по мере растворения вещества. Какой раствор называется насыщенным. Как влияет повышение температуры на растворимость большинства веществ. [37]
Данные растворимости приведены для безводных веществ, кристаллогидратов, некоторых газов и органических соединений. В графе 2 показана формула, современное и устаревшее ( в скобках) название вещества. В графе 3 приведены плотность вещества в г / см3 ( плотность газов в г / л) при 20 С, но по отдельным веществам справа вверху приведена другая температура. Кроме того, для некоторых веществ показаны два значения плотности ввиду различных данных, приведенных в литературе. В графе 4 приведена относительная молекулярная масса веществ. В графах 5 - 15 показана масса вещества, максимально растворяющаяся в 100 г воды при соответствующей температуре, при этом отдельные вещества при смешивании с холодной или горячей водой ( 80 - 100 С) реагируют, по другим имеется только качественная характеристика растворимости. Растворимость большинства веществ принята в г на 100 г волы, газов - s мл. В графах 16 - 22 отражена качественная растворимость и реакция веществ в воде и спирте при 20 С до косой линии и при 80 С после нее, а также в разбавленных 10 % концентрации кислотах и щелочах до косой линии и концентрированных после нее. При одинаковом поведении веществ в контакте с растворителями при 20 С и 80 С составляется одно общее указание. Например, сероуглерод ( № 22) в холодной воде малорастворим, в горячей реагирует; в разбавленной серной кислоте не реагирует, в концентрированной реагирует; в азотной кислоте, гид-роксиде натрия и водном растворе аммиака реагирует в разбавленных и концентрированных растворителях при одинаковых конечных результатах. [38]
Вода, молекулы которой включают тяжел ые-изотопы водорода и кислорода, обобщенно называется тяжелой водой. Из тяжелых разновидностей в природной воде больше других содержится Н2018 ( 0 2 мол. Содержание остальных разновидностей тяжелой воды, в том числе и тритиевой Т2О, составляет не более 10 - 5 мол. Однако частоты колебаний в молекулах с тяжелыми изотопами заметно ниже, а энтропия выше, чем в протиевой воде. Следовательно, прочность молекул в ряду НзО, D2O, T2O растет. Для конденсированного состояния разновидностей тяжелой воды также характерна водородная связь. Лучше других исследованы свойства дейтериевой воды D2O16, которую обычно и называют тяжелой водой. По сравнению сН2О16она характеризуется большими значениями плотности, теплоемкости, вязкости, температур плавления и кипения. Растворимость большинства веществ в тяжелой воде значительно меньше, чем в протиевой. Более прочные связи D-O приводят к определенным различиям в кинетических характеристиках реакций, протекающих в тяжелой воде. В частности, протолитические реакции и биохимические процессы в ней значительно замедлены. Вследствие этого тяжелая вода является биологическим ядом. Получают тяжелую воду многоступенчатым электролизом воды, окислением обогащенного дейтерием протия. [39]
Вода, молекулы которой включают тяжелые изотопы водорода и кислорода, обобщенно называется тяжелой водой. Из тяжелых разновидностей воды больше других в природной содержатся: H2O1S ( 0 2 мол. Содержание рстальных разновидностей тяжелой воды, в том числе и тритиевой Т2О, составляет не более 10 - 3 мол. Химическое строение молекул тяжелой воды такое же, как у обычной, с очень малыми различиями в длинах связей и углов между ними. Однако частоты колебаний в молекулах с тяжелыми изотопами заметно ниже, а энтропия выше, чем в протиевой воде. Следовательно, прочность молекул в ряду Н2О, D O и Т2О растет. Для конденсированного состояния разновидностей тяжелой воды также характерна водородная связь. Лучше других исследованы свойства дейтериевой воды D2O, которую обычно и называют тяжелой водой. По сравнению с Н2О она характеризуется большими значениями плотности, теплоемкости, вязкости, температур плавления и кипения. Растворимость большинства веществ в тяжелой воде значительно меньше, чем в протиевой. Более прочные связи D-О приводят к определенным различиям в кинетических характеристиках реакций, протекающих в тяжелой воде. В частности, протолитические реакции и биохимические процессы в пей значительно замедлены. Вследствие этого тяжелая вода является биологическим ядом. Получают тяжелую воду многоступенчатым электролизом воды, окислением обогащенного дейтерием протия, изотопным обменом между молекулами воды и сероводорода с последующей ректификацией обогащенной дейтерием воды. [40]
Вода, молекулы которой включают тяжелые изотопы водорода и кислорода, обобщенно называется тяжелой водой. Из тяжелых разновидностей в природной воде больше других содержится Н2О18 ( 0 2 мол. Содержание остальных разновидностей тяжелой воды, в том числе и тритиевой Т2О, составляет не более 10 - 5 мол. Однако частоты колебаний в молекулах с тяжелыми изотопами заметно ниже, а энтропия выше, чем в протиевой воде. Следовательно, прочность молекул в ряду Н20, D20, T20 растет. Для конденсированного состояния разновидностей тяжелой воды также характерна водородная связь. Лучше других исследованы свойства дейтериевой воды D2O, которую обычно и называют тяжелой водой. По сравнению с Н2О она характеризуется большими значениями плотности, теплоемкости, вязкости, температур плавления и кипения. Растворимость большинства веществ в тяжелой воде значительно меньше, чем в протиевой. Более прочные связи D-О приводят к определенным различиям в кинетических характеристиках реакций, протекающих в тяжелой воде. В частности, протолитические реакции и биохимические процессы в ней значительно замедлены. Вследствие этого тяжелая вода является биологическим ядом. Получают тяжелую воду многоступенчатым электролизом воды, окислением обогащенного дейтерием протия, изотопным обменом между молекулами воды и сероводорода с последующей ректификацией обогащенной дейтерием воды. [41]